一个国际研究小组已经使用纳米颗粒将二氧化碳转化为有价值的原材料。德国波鸿鲁尔大学和澳大利亚新南威尔士大学的科学家采用了酶的原理，这种酶在多步反应中产生复杂的分子。该团队将这种机制转移到了金属纳米颗粒（也称为纳米酶）上。化学家使用二氧化碳生产乙醇和丙醇，这是化学工业的常用原料。
波鸿电化学中心的沃尔夫冈·舒曼教授和杜伊斯堡-埃森大学的科琳娜·安德罗涅斯库教授领导的研究小组，贾斯汀·古丁教授和理查德·蒂利教授领导的澳大利亚研究小组发表在《美国化学学会杂志》上。于2019年8月25日。
沃尔夫冈·舒曼（Wolfgang Schuhmann）说：“将酶的级联反应转移到具有催化活性的纳米颗粒上可能是催化剂设计中的决定性步骤。”
具有两个活动中心的粒子
酶具有不同的级联反应活性中心，这些中心专门用于某些反应步骤。例如，单一酶可以从相对简单的起始原料生产复杂的产品。为了模仿这个概念，研究人员合成了一个颗粒，该颗粒的银核被多孔的铜层包围。银芯充当第一个活动中心，铜层充当第二个活动中心。然后，在银核上形成的中间产物在铜层中反应形成更复杂的分子，最终形成颗粒。
在目前的工作中，德国-澳大利亚小组表明，二氧化碳的电化学还原可以在纳米酶的帮助下进行。银核和铜壳上的几个反应步骤将原料转化为乙醇或丙醇。
沃尔夫冈·舒曼（Wolfgang Schuhmann）表示：“还有其他纳米颗粒可以不用级联原理从二氧化碳中生产这些产品。” “但是，它们需要更多的能量。”
研究人员现在希望进一步发展纳米颗粒中级联反应的概念，以便能够选择性地生产甚至更有价值的产品，例如乙烯或丁醇。
——文章发布于2019年9月27日
